桥式起重机开题报告

毕业设计（论文）开题报告

题目30吨桥式起重机小车及起身机构设计

专业名称机械设计制造及其自动化

班级学号10031734

学生姓名张彪

指导教师罗海泉

填表日期年月

日

一、选题的依据及意义：

起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械设备。它

在国民经济各部门都有相当广泛的应用，在现代化生产中占有重要地位。起重运

输机械对于提高生产能力、保证产品质量、减轻劳动强度、降低生产成本、提高

运输效率、加快物资周转、流通等方面均有着重要的影响。起重机械是现代化生

产过程中必不可少的辅助工具，也是合理组织生产不可缺少的生产设备。对安全

生产、减少事故更有显著作用。其中用于生产车间的桥式起重机，是起重机的一

个主要类型。它是在固定的车间内装卸和搬运物料的，它的起重范围可以从几吨

到几百吨。桥式起重机主要应用于大型加工企业，如钢铁、冶金和建材等行业，

完成生产过程中的起重和吊装等工作。由于桥式起重机行驶在高空，作业范围能

扫过整个厂房的建筑面积，具有非常重要的和不可替代的作用，因而深受用户欢

迎，得到了很大发展。因此桥式起重机成为起重机械中生产批量最大、材料消耗

最多的一种产品。

二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：

1、概况

由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料

卸载运费所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长。起重机

已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但容易操作、维护，而且安全性

好，可靠性高，具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。所以说，

起重机是各种工程建设中不可缺少的设备，它对减轻劳动强度，节省人力，降低

建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的

作用。

2、国内外起重机发展具体表现一下几方面：

（1）模块化和组合化

用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上功能基本相同的构件、

部件和零件制成有多用途，有相同联接要素和可互换的标准模块，通过不同模块

的的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。可使单件小批量生产的起重机改

换成具有相当批量的模块生产，实现高效率的专业生产。企业的生产组织可由产

品管理变为模块管理，达到改善整机性能，降低制造成本，提高通用化程度，得

到多系列的产品，充分满足用户需求。

目前，德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模

块化设计，并取得了显著的效益。德国德马格公司的标准起重机系列改用模块化

设计后，比单件设计的设计费用下降12%，生产成本下降45%，经济效益十分

可观。

（2）轻型化和多样化

有相当批量的起重机是在通用的场合使用，工作并不很繁重。这类起重机批

量很大、用广，考虑综合效益，要求起重机尽量降低外形高度，简化结构，减小

自重和轮压，也可以使整个建筑物高度下降，建筑结构轻型化，降低造价。因此

电动葫芦桥式起重机和梁式起重机会有更快的发展，并将大部分取代中小吨位的

一般用途桥式起重机。

（3）自动化和智能化

起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械

技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子应用到机械的驱动和控制

系统，实现起重机的自动化和智能化。其电气控制装置已发展为全电子数字化控

制系统，主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理

系统、数字化操纵给定检测等设备组成。

（4）成套化和系统化

在起重机单机自动化的基础上，通过计算机把各种起重运输机械组成一个物

料搬运集成系统，通过中央控制室的控制，与生产设备有机结合，与生产系统协

调配合。这类起重机自动化程度高，具有信息处理功能，可将传感器检测出来的

各种信息实施存储、运算、逻辑判断、变换等处理加工，进而向执行机构发出控

制指令。这种起重机还有较好的信息输入、输出接口，实现信息全部、准确、可

靠地在整个物料搬运集成系统中的传输。

（5）新型化和实用化

结构方面采用薄壁型材和异形钢、减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。

采用各种高强度低合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条件，减轻自重和增

加外形美观。

在机构方面进一步开发新型传动零部件，简化结构。“三合一”运行机构是

当今世界轻、中级起重机运行机构的主流，将电动机、减速器和制动器合为一体，

具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优点，

国外一广泛应用到各种起重机运行机构上。

在电控方面开发性能好、成本低、可靠性高的调速系统和电控系统，发展

半自动和全自动操纵。采用机电仪液一体化技术，提高使用性能和可靠性，增加

起重机的功能。今后会更加注重起重机的安全性，研制新型安全保护，装置。德

国近年为解决起重机吊钩的防摆控制，开发了模糊逻辑电路的控制技术，用神经

信息和模糊技术寻找开始加速的最佳时刻，将有经验司机防摆实际操作的数据输

入系统，实现最优控制，取得了更高的效率和安全性。

三、研究内容及实验方案：

1、研究主要内容

（1）主起升机构总装配图设计；

（2）传动系统的设计计算和通用零部件选型计算，如：联轴器、制动器、减速

箱、钢丝绳、吊钩组等；

（3）主传动减速箱、输出小齿轮、悬臂轴支承座部件装配图设计；

（4）卷绕系统装配图设计；

（5）支承座组件的结构、零件工作图设计；

（6）卷筒组件的结构、零件工作图设计；

（7）开始齿轮副设计计算；

（8）支承座设计计算；

（9）支承座轴承设计计算；

（10）卷筒容绳量设计计算；

（11）起升滑轮组布置图设计及起升高度和钢丝绳在卷筒上的导入角设计计算

2、研究步骤、方法及措施

（1）研究相关资料，充分的了解桥式起重机主起升机构的组成，熟悉桥式起重

机的工作原理及其应用，明确桥式起重机的设计主参数及其设计工作重点；

（2）查阅相关文献熟悉起重机械设计规范，能够根据设计任务和相关规范综合

分析，正确计算、合理选用所需的通用零部件；

（3）查阅有关的书籍掌握桥式起重机设计过程及其设计计算方法。将这些方法

运用到设计的过程中。

最后按以下步骤完成设计：

1.首先选择桥式起重机主起升机构的传动方案，作零部件，机构的受力计算，强

度校核，同时绘制空间布置图。在计算与制图过程中，做到边算、边画和边修改；

2.绘制总计划图和部件计划图；

3.参考现有资料，运用机械设计理论知识完成主起升机构总装配图；

4.绘制主传动减速箱、输出小齿轮、悬臂轴支承座部件装配图；

5.绘制支承座组件的零件工作图；

6.卷筒组件的零件工作图；

7.编写设计计算说明书。

8.翻译专业文献。

四、目标、主要特色及工作进度

本次毕业设计要求设计完成一套桥式起重机的主起升机构。通过设计掌握桥

式起重机及其主起升机构的工作原理、结构和设计方法，力争通过仔细研究提出

改进和创新之处，使其结构更加科学、合理，促进起重机不断进步。

1、桥式起重机的特点和分类

1.1桥式起重机的特点：

取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为

“桥架型起重机”。桥架两端通过运行装置直接支撑在高架轨道上的桥架型起重

机，称为“桥式起重机”。

桥式起重机一般由装有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构

的起重小车、电气设备、司机室等几个大部分组成。外形像一个两端支撑在平行

的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小

车用来带着载荷作横向运动；桥架和大车运行机构用来将起重小车和物品作纵向

移动，以达到在跨度内和规定高度内组成三维空间里作搬运和装卸货物用。

桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起

重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起

重机基本上都是在通用吊钩桥式的基础上派生发展出来的。

1.2桥式起重机的分类

（1）通用桥式起重机（2）专用桥式起重机（3）电动葫芦型桥式起重机

2、研究进度计划

（1）开题报告——第1-2周；

（2）总体方案选择、通用零部件选型及相应计算——第5-7周；

（3）总装配图——第8-10周；

（4）部件装配图——第11-13周；

（5）零件工作图——第14周；

（6）编写设计计算说明书——第15周；

（7）准备答辩及答辩——第16周。

五、参考文献

[1]起重机设计手册编写组．起重机设计手册．中国铁道出版社，1997

[2]陈道南、过玉清、周培德、盛汉中．起重运输机械．冶金工业出版社，2005

[3]吴宗泽、罗圣国．机械设计课程设计手册．高等教育出版社，2006.5

[4]陈道南、盛汉中．起重机课程设计．冶金工业出版社，2002.6

[5]濮良贵、纪名刚．机械设计．高等教育出版社，2000.12

[6]陈国璋、孙桂林、金永懿、孙学伟、徐秉业．起重机计算实例．中国铁道出

版社，2005

[7]周开勤．机械零件手册．高等教育出版社，2000.12

[8]廖念钊等．互换性与技术测量．中国计量出版社，2000.1

[9]马希青、苏梦香、赵月罗．机械制图．中国矿业大学出版社，2004.7

[10](日)坂本种芳、长谷川政弘．桥式起重机设计计算．中国铁道出版社，1987.11

[11]李生银．20t起重机主梁的稳定性设计计算．宁夏机械，2006.2

[12]张质文．起重机设计手册．中国铁道出版社，1997

[13]顾迪民．工程起重机．中国建筑工业出版社，1988

[14]H.H.Broughton．ElectricCranes，2005

[15]HOWARDI.SHAPIPOP.E.．CranesandDerricks，1980